泰克MDO4000 混合域示波器应用案例分析—— 无线远传系统测试

2015-11-19

        目标无线远传气表系统概述无线远传气表的核心部件是以Nordic 芯片( 或者Ti 的DSP 芯片) 为核心的数据采集、传输、发射接收、控制系统。这个系统主要由两部分组成,单片机MCU 控制模块和无线传输模块。其中,单片机控制模块主要是控制数据采集、传输及射频调制解调方式、加密等功能;无线传输模块以GFSK( 高斯频移键控调制) 的调制方式,采用半双工模式收发数据。该类控制电路广泛应用于工业控制及无线数据采集应用中。GFSK 调制是把输入数据经高斯低通滤波器预调制滤波后,再进行FSK 调制的数字调制方式。它在保持恒定幅度的同时, 能够通过改变高斯低通滤波器的3dB 带宽对已调信号的频谱进行控制,具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。在研发和调试中,主要监测无线传输模块的射频输出,测量其频点、占用带宽、发射接收功率、调制解调特性、抗干扰能力等。通过这些参数调整单片机控制指令,实现系统功能。

 

       基于MDO4000 的测试方法

       我们使用泰克公司的MDO4000 混合域示波器,同时观测被测信号的时域波形和频谱情况,测试结果如图2、3 所示。连接方法 被测信号板为调试用板,预留射频输出SMA接口,可直接经过转换头和电缆接入MDO4000 的射频N 型输入接口。通过一个三通装置,将信号引入模拟通道一输入端。频谱测试 DO4000 的频谱分析仪功能的设置为CF=430MHz,SPAN=20MHz,RBW=20KHz, 测得信号频率是430.1MHz,信号功率是4.32dBm,被测系统工作在发射数据状态,信号是通过SMA 直入的,又经过三通引导模拟输入端,所以有一定衰减,信号功率值只做参考。被测信号是FSK 调制方式,信号应在两个频点变化,所以我们采用解调模式进一步分析信号。

 

        解调模式

       MDO4000 是混合域示波器,不仅有示波器功能、频谱分析仪功能,还有解调功能,射频信号经过IQ 解调后,可以观测其幅度、相位、频率随时间的变化曲线,根据FSK 信号特点,我们打开频率随时间变化曲线,可以清晰的看到信号的频率在两个频点之间跳变,用光标测得,跳变时间是20us,FSK 频偏是126kHz。与用户配置的射频调制特性一致。

 

         案例总结

 在该应用中,涉及到时域——模拟控制信号、串行总线信号,频域——射频输出信号、射频信号解调,采用传统的单一示波器和频谱分析仪是很难调试的。最终的测试结果FSK 的跳变时间、FSK 的频偏,这两个参数按照传统的测试方法需要高端示波器( 被测信号的5 倍左右带宽) 和矢量网络分析仪共同完成。基本上不能通过一台仪器得到结果。所以泰克新推出的MDO4000 混合域示波器是,带有射频输出模块的控制系统调试的最佳工具。


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